เนื้อหา
- TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
- การใช้ความแตกต่างความเร็วและเวลา
- ใช้ความแตกต่างความเร็วและระยะทาง
- การลดลงของหน่วยแรงโน้มถ่วง (G's)
- เคล็ดลับ
การลดความเร็วหมายถึงการเร่งความเร็วย้อนกลับ ในขณะที่ความเร่งหมายถึงอัตราที่วัตถุเคลื่อนที่เร็วขึ้นการชะลอตัวหมายถึงอัตราที่วัตถุเคลื่อนที่ช้าลง ตัวอย่างเช่นเครื่องบินที่ร้องกรี๊ดจนหยุดจะต้องมีอัตราการชะลอความเร็วสูงเพื่ออยู่บนรันเวย์และบางครั้งรถยนต์ต้องชะลอตัวในอัตราที่แม่นยำเพื่อให้อยู่ในการไหลของการจราจร สมการสองตัวมีประโยชน์สำหรับการคำนวณการลดความเร็ว สูตรหนึ่งเกี่ยวข้องกับเวลาที่ใช้ในการทำให้วัตถุช้าลงและอีกสูตรหนึ่งใช้ระยะทาง อัตราการชะลอตัวที่คำนวณได้สามารถแสดงในหน่วยของแรงโน้มถ่วงของโลกมาตรฐาน (G's)
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
การลดความเร็วอาจคำนวณได้จากการเปลี่ยนแปลงความเร็วในช่วงเวลาหนึ่งโดยใช้สูตรความเร็วสุดท้าย (s)ฉ) ลบด้วยความเร็วเริ่มต้น (sผม) หารด้วยเวลาของการเปลี่ยนแปลงความเร็ว (t): (sฉ-sผม) ÷ t = ชะลอตัว
อาจคำนวณการลดความเร็วตามการเปลี่ยนแปลงของความเร็วเหนือระยะทางโดยใช้สูตรความเร็วสุดท้ายกำลังสอง (sฉ2) ลบความเร็วเริ่มต้นกำลังสอง (sผม2) หารด้วยระยะทางสองเท่า (d): (sฉ2-sผม2) ÷ 2d = ชะลอตัว
แปลงหน่วยหากจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าหน่วยไม่ว่าจะเป็นฟุตต่อวินาทีหรือเมตรต่อวินาทียังคงสอดคล้องกัน
การใช้ความแตกต่างความเร็วและเวลา
ลบความเร็วสิ้นสุดจากความเร็วเริ่มต้น
แปลงความแตกต่างความเร็วเป็นหน่วยของความเร็วที่เข้ากันได้กับการเร่งความเร็วที่จะคำนวณ การเร่งความเร็วจะแสดงเป็นฟุตต่อวินาทีต่อวินาทีหรือเมตรต่อวินาทีต่อวินาที หากความเร็วอยู่ในหน่วยไมล์ต่อชั่วโมงให้แปลงความเร็วนั้นเป็นฟุตต่อวินาทีโดยคูณผลลัพธ์ด้วย 1.47 (5,280 ฟุตต่อไมล์÷ 3,600 วินาทีต่อชั่วโมง) ในทำนองเดียวกันคูณกิโลเมตรต่อชั่วโมง 0.278 เพื่อแปลงความเร็วเป็นเมตรต่อวินาที
แบ่งการเปลี่ยนแปลงความเร็วตามเวลาที่เกิดการเปลี่ยนแปลง การคำนวณนี้ให้อัตราการชะลอตัวโดยเฉลี่ย
คำนวณเป็นตัวอย่างการลดความเร็วที่จำเป็นในการชะลอเครื่องบินลงจอดจาก 300 ไมล์ต่อชั่วโมงเป็น 60 ไมล์ต่อชั่วโมงใน 30 วินาที
แปลงความเร็ว 300 x 1.47 = 440 ฟุตต่อวินาทีและ 60 x 1.47 = 88 ฟุตต่อวินาที การลดความเร็วเท่ากับ 300 - 88 = 212 ฟุตต่อวินาที อัตราการชะลอตัวคำนวณเป็น 212 ÷ 30 = 7.07 ฟุตต่อวินาทีต่อวินาที
ใช้ความแตกต่างความเร็วและระยะทาง
แปลงความเร็วเริ่มต้นและความเร็วสุดท้ายเป็นหน่วยที่จะเป็นประโยชน์สำหรับการคำนวณการเร่งความเร็ว (ฟุตต่อวินาทีหรือเมตรต่อวินาที) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระยะทางที่เกิดการเปลี่ยนแปลงความเร็วนั้นอยู่ในหน่วยที่ใช้งานร่วมกันได้ (ฟุตหรือเมตร)
สแควร์ความเร็วเริ่มต้นและความเร็วสุดท้าย
ลบสแควร์ของความเร็วสุดท้ายออกจากสแควร์ของความเร็วเริ่มต้น
หารด้วยระยะทางสองเท่า นี่คืออัตราการชะลอตัวโดยเฉลี่ย
คำนวณตัวอย่างเช่นการลดความเร็วที่จำเป็นในการหยุดรถในระยะ 140 ฟุตหากเดินทาง 60 ไมล์ต่อชั่วโมง
แปลง 60 ไมล์ต่อชั่วโมงเป็น 88 ฟุตต่อวินาที เนื่องจากความเร็วสิ้นสุดเท่ากับศูนย์ความแตกต่างคือผลลัพธ์นี้คือ: 7,744 ฟุตกำลังสองต่อวินาทีกำลังสอง อัตราการชะลอตัวคือ 7,744 ÷ (2 x 140) = 27.66 ฟุตต่อวินาทีต่อวินาที
การลดลงของหน่วยแรงโน้มถ่วง (G's)
คำนวณอัตราการลดความเร็วโดยใช้หนึ่งในสองวิธีที่อธิบายไว้ข้างต้น
หารการชะลอตัวด้วยการเร่งความโน้มถ่วงมาตรฐาน ในหน่วยสหรัฐอเมริกาจะมีขนาดประมาณ 32 ฟุตต่อวินาทีต่อวินาที สำหรับหน่วยเมตริกการเร่งความเร็วความโน้มถ่วงมาตรฐานคือ 9.8 เมตรต่อวินาทีต่อวินาที ผลลัพธ์ให้จำนวนเฉลี่ยของ G ที่นำไปใช้เพื่อให้บรรลุการชะลอตัว
เพิ่มความเข้าใจโดยการพิจารณาตัวอย่าง: ค้นหาแรง G ที่ต้องการเพื่อหยุดรถในตัวอย่างก่อนหน้า
การลดความเร็วที่คำนวณได้มีค่าเท่ากับ 27.66 ฟุตต่อวินาทีต่อวินาที การลดความเร็วเทียบเท่ากับ 27.66 ÷ 32 = 0.86 G